Nato ad Angers (Maine e Loira) da Alfred Gélin, impiegato in una fabbrica di corde e tessuti di canapa, e Yvonne Le Méner, di origine bretone, operaia nella stessa fabbrica,[1] all'età di 10 anni si trasferì con la famiglia a Saint-Malo, dove trascorse un'infanzia turbolenta, culminata con l'espulsione dal collegio per indisciplina. Desideroso di intraprendere la carriera artistica, all'età di 17 anni si trasferì a Parigi, dove dapprima frequentò i corsi di recitazione di René Simon, per poi entrare al Conservatoire national supérieur d'art dramatique[2], dove fu allievo di Louis Jouvet, che lo prese sotto la sua protezione e lo avviò alla carriera teatrale.
Nel 1952 affrontò la sua unica prova di regia cinematografica, dirigendo, sceneggiando e interpretando I denti lunghi (1952), un dramma giornalistico in cui ebbe come partner l'attrice Danièle Delorme, con cui era sposato all'epoca, e i giovanissimi Roger Vadim e Brigitte Bardot. Nel 1956 recitò nel thriller L'uomo che sapeva troppo di Alfred Hitchcock, in cui interpretò il ruolo di un misterioso straniero che viene pugnalato sotto gli occhi del protagonista (James Stewart) al quale, prima di morire, confida i dettagli di un complotto internazionale.
Nella seconda metà degli anni cinquanta, con l'affermarsi di nuovi interpreti legati alla Nouvelle Vague, Gélin iniziò a diradare l'attività cinematografica per tornare a dedicarsi al teatro, entrando a far parte del Théâtre National Populaire di Jean Vilar e cimentandosi sia nel repertorio classico che in quello contemporaneo. Tra le rappresentazioni che lo videro protagonista è da ricordare Erik XIV di August Strindberg (1960), con la traduzione di Boris Vian e la direzione di Jean Vilar, che venne rappresentata con grande successo prima al Théâtre de Chaillot di Parigi e successivamente al Festival di Avignone.
Durante gli anni sessanta, Gélin fu attivo anche sul piccolo schermo, diventando protagonista di Les Saintes chéries, accanto a Micheline Presle, serie televisiva che fu popolare in Francia negli anni dal 1965 al 1970 e che diede all'attore una rinnovata celebrità, e nel 1966 partecipò al film L'angelica avventuriera - Sole nero con Valentina Cortese.
Dal primo matrimonio (1944-1954) con l'attrice Danièle Delorme, Gèlin ebbe un figlio, Xavier, nato nel 1946 e divenuto poi attore, produttore e regista cinematografico, morto nel 1999 per un tumore.
Mentre era ancora sposato con la prima moglie ebbe una relazione con la modella Marie-Catherine Schneider, dalla quale ebbe, nel 1952, una figlia, Maria Schneider, che fu allevata dalla madre e che Gélin non ha mai riconosciuto, e che conquistò fama mondiale nel 1972 quale protagonista del film Ultimo tango a Parigi di Bernardo Bertolucci, accanto a Marlon Brando.
Dal secondo matrimonio (1955-1968) con la modella Sylvie Hirsh, nacquero due figli, Manuel (1958) e Fiona (1962), entrambi divenuti attori. Un terzo figlio, Pascal, nato nel 1955, morì all'età di 14 mesi per un accidentale avvelenamento da farmaci[3].
Nel 1973 Gélin si sposò per la terza volta con Lydie Zacks, da cui ebbe un'altra figlia, Laura, nata nel 1975.
Colpito da una grave insufficienza renale, che lo costrinse negli ultimi anni di vita a sottoporsi a continue terapie di dialisi[4], Gélin morì a Parigi il 29 novembre 2002, all'età di 81 anni. È sepolto nel cimitero di Rocabey a Saint-Malo, accanto ai genitori e al figlio Pascal.
Giustizia per tutti a metà prezzo (Les Ténors), regia di Francis de Gueltzl (1993)
Nelle versioni in italiano dei suoi film, Daniel Gélin è stato doppiato da:
Pino Locchi in L'uomo che sapeva troppo, Miss spogliarello, Le tre "eccetera" del colonnello, L'amante italiana, Via Montenapoleone, La polizia è al servizio del cittadino?